29 janvier 2019

Le générateur d’hydrogène, l’allié de la chromatographie.

Dans un précédent article nous présentions la chromatographie comme l’incontournable des laboratoires mais aux prérequis complexes. Nous entendions par là que, pour fonctionner, un chromatographe a besoin d’un gaz vecteur et d’un gaz “détecteur” l’idéal étant l’hydrogène. Mais on ne présente plus les contraintes liées à son utilisation ou son stockage… Alors les laboratoires on fait la part belle à l’hélium mais n’est-il pas plus pertinent d’utiliser un générateur d’hydrogène ?

Bien choisir son générateur !

Il y a deux grandes catégories de générateurs d’hydrogène sur le marché. Nous allons trouver d’un côté des générateurs qui restituent de l’hydrogène pure à 99,999% et de l’autre de l’hydrogène à 99,9999% soit 0,0001% de différence. Et pour un chromatographe c’est CAPITAL.

Pour rappel, le gaz vecteur permet de faire circuler les composés dans la colonne. S’il y a la présence de molécules d’eau dans cette dernière cela va finir par se condenser, la boucher et conduire à la panne du chromatographe. Et 0,0001% c’est suffisant pour que ce phénomène se produise.

Donc, à retenir : pour faire de la chromatographie on utilise un générateur qui restitue un hydrogène pure à 99,9999% (il est possible qu’il soit encore plus pur mais nous ne disposons pas des capacités techniques pour mesurer un niveau de précision supérieur).

Comprendre le fonctionnement d’un générateur d’hydrogène à 99,9999%.

Pour générer de l’hydrogène rien de bien sorcier sur le papier, il va “suffir” d’utiliser de l’eau pour en séparer les molécules et obtenir d’un côté des molécules d’hydrogène et de l’autre des molécules d’oxygène.

Ce procédé se déroule en 3 grandes étapes :

1 – Sur le principe de l’électrolyse l’eau passe entre deux électrodes, se transforme en gaz et passe à travers une membrane PEM qui a pour particularité d’être imperméable, entre autres, au dioxygène. C’est ce procédé qui permet de séparer les molécules d’eau pour obtenir des molécules d’hydrogène d’un côté et d’oxygène de l’autre. Mais à ce stade le gaz n’est pas suffisamment pur en hydrogène, il faut encore le traiter pour éliminer les résidus d’eau.

2 – Pour traiter les résidus d’eau, l’hydrogène, sous forme gazeuse, va passer dans une chambre de flottage et, grâce au mécanisme de la condensation, des molécules d’eau vont se former et permettre de purifier l’hydrogène. Pour obtenir un hydrogène toujours plus pur on va le faire passer dans une membrane de séchage et, enfin, obtenir un hydrogène pur à 99,999%.

3 – Pour obtenir un hydrogène pur à 99,9999% le gaz va passer, selon les fabricants, dans un micro dry ou une cartouche dessicante. La technologie micro dry ne nécessite quasiment aucun entretien alors que la cartouche dessicante est un consommable à changer régulièrement.

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Comment choisir son générateur d’hydrogène ?

Les fabricants de générateur sont nombreux et leurs promesses aussi. Pour faire le bon choix il ne faut pas partir du produit mais de votre besoin. Nous venons de le voir, pour faire de la chromatographie il faut un s’orienter vers des générateurs produisant un hydrogène pur à 99,9999%. Choisissez un générateur avec la technologie micro dry ou à cartouche dessicante. La première sera plus onéreuse à l’achat mais rentable dans le temps et inversement. Encore une fois, tout dépendra de vos besoins. Pour une utilisation régulière sur un ou plusieurs chromatographes, privilégiez la technologie micro dry.

Le conseil LaboandCo : préférez des électrodes en titane à celles en inox. Car lors de l’électrolyse de l’eau il va se former des molécules d’ozone qui finiront par piquer les électrodes en inox.

Les générateurs d’hydrogène vont devenir incontournables dans les laboratoires et encore plus pour une utilisation en chromatographie. Outre l’affranchissement des contraintes de stockage et d’utilisation de l’hydrogène, les générateurs permettent de parer les incertitudes autour de l’hélium (prix et disponibilité). Vous n’êtes pas encore convaincus de la pertinence de cet investissement ? Nous vous mettons à disposition un tableau de calcul de votre ROI avec ou sans générateur, car une fois de plus, tout part de votre utilisation !